本实用新型涉及一种自调节式新型旋进旋涡流量计，具体地说是一种起旋器叶片磨损下的自调节式旋进旋涡流量装置。
背景技术：
旋进旋涡流量计在日常生活中也扮演着越来越重要的角色。在诸多工业化领域中，旋进旋涡流量机也起到了必不可少的作用，化工领域的流量测量装置不仅维持着化学反应的稳定进行而且还避免了不必要的浪费和危险。但在实际使用条件下由于气体中都会含有或多或少的固体颗粒，会使得起旋器叶片在多次使用后产出不同程度的磨损现象。其磨损主要导致了起旋器叶片变薄，会对旋进旋涡流量计的仪表系数和涡核的偏移位置有着较大的影响，影响了流量测定的准确性。但是现在市面上传统的旋进旋涡流量计无法对起旋器进行磨损检测，也不能在起旋器叶片磨损的情况下对流量计仪表系数和涡核频率检测位置进行调节。
在实际的工业生产中，当发现起旋器叶片发生磨损时只能换新的起旋器，以保持测量准确性而磨损的起旋器将被丢弃，这样既增加了成本又降低了工作效率。当未发现起旋器叶片产生严重磨损时，由于起旋器叶片厚度对内部流场的影响较大，传统的旋进旋涡流量计测量的准确性会产生极大的下降，流量计预设仪表系数和在实际的仪表系数相差很大，直接导致测量结果的巨大偏差，不准确的流量测定会引起工业生产中的巨大隐患和危险事故。基于此，本实用新型提出了一种当起旋器在不同磨损程度下可自动调节预设仪表系数和压电传感器位置完成准确测定的旋进旋涡流量计。
技术实现要素：
本实用新型针对上述问题，提出了一种起旋器叶片磨损下的自调节式旋进旋涡流量装置，当起旋器在不同磨损程度下可调节预设仪表系数和压电传感器位置完成准确测定。
本实用新型的技术方案是：
本实用新型包括重力传感器Ⅰ、重力传感器Ⅱ、重力传感器Ⅲ、电磁推动装置、伸缩推杆、压电传感器和伸缩式密封隔板组件；壳体内部设有内流道，壳体前端与进口法兰相连，壳体后端与出口法兰相连，起旋器和消旋器分别置于壳体的内流道的前端和后端；起旋器下面的壳体内部中安装有重力传感器Ⅰ、重力传感器Ⅱ和重力传感器Ⅲ，重力传感器Ⅰ、重力传感器Ⅱ和重力传感器Ⅲ沿壳体内流道轴向间隔布置；壳体内流道中间的顶部开有测量凹槽轨道，压电传感器通过伸缩式密封隔板组件竖直密封安装在测量凹槽轨道中，压电传感器探头端向下穿过测量凹槽轨道伸入到壳体内流道中；位于测量凹槽轨道旁的壳体外顶面安装有电磁推动装置，电磁推动装置的输出端连接伸缩推杆，伸缩推杆的端部顶接到压电传感器。
通过电磁推动装置工作带动伸缩推杆推动压电传感器在测量凹槽轨道中沿内流道轴向移动，以实现对不同磨损程度的起旋器所产生旋涡的涡核频率的检测。
所述的壳体顶部设有显示及处理装置，重力传感器Ⅰ、重力传感器Ⅱ和重力传感器Ⅲ经重力信号传输线连接到显示及处理装置中，压电传感器经频率信号传输线连接到显示及处理装置中，通过频率信号传输线将压电传感器采集到的频率数据传输到显示及处理装置中。
所述的壳体上还安装有温度传感器，穿过壳体上设置的安装孔伸入到壳体的内流道中，温度传感器经温度信号传输线连接到显示及处理装置中。
通过三个重力传感器采集起旋器的重量信号，由重量信号获得起旋器的磨损情况，重力传感器采集的起旋器重量信号经过重力信号输出接口、重力信号传输线和重力信号输入接口传输到中。
所述的伸缩式密封隔板组件设有多个从内到外依次嵌套的套框件、隔板内置弹簧和密封垫圈，相邻套框件之间均连接有隔板内置弹簧，相邻套框件的接触面之间设有密封垫圈，套框件和壳体的测量凹槽轨道之间也设有密封垫圈，密封垫圈处设有润滑油，使得相邻套框件之间通过润滑密封。
压电传感器的长度要与壳体内流道的尺寸大小相匹配，减少对气体内流场产生影响。起旋器和消旋器的尺寸大小要与壳体内流道的尺寸大小相匹配。重力传感器Ⅰ、重力传感器Ⅱ和重力传感器Ⅲ的尺寸大小要与壳体内流道的尺寸大小相匹配，减少对气体内流场产生影响。同时重力传感器Ⅰ、重力传感器Ⅱ和重力传感器Ⅲ的长度要与起旋器尺寸大小相匹配，不能干扰起旋器的正常使用。温度传感器的长度要与壳体内流道的尺寸大小相匹配，减少对气体内流场产生影响。
伸缩式密封隔板组件中每一段的壁面均是无缝贴合保证不发生气体泄漏，同时又要保证两段之间可以相互滑动。隔板内置弹簧的弹性系数要与实际发生的形变量相匹配，防止超出隔板内置弹簧弹性系数无法贴近壁面产生气体泄漏的现象发生。
起旋器下方均匀布置有重力传感器Ⅰ、重力传感器Ⅱ和重力传感器Ⅲ三个重力传感器,以保证在使用不同导程的起旋器时总有两个重力传感器支撑起旋器。支撑起起旋器的其中两个重力传感器受到起旋器的压力将会产生重力脉冲电压。不同重量的起旋器将会使重力传感器产生不同频率的电压脉冲信号。电压脉冲信号通过重力信号输出接口和重力信号输入接口进入流量计处理器中处理器将不同频率的电压脉动信号与储存器中不同叶片厚度起旋器所对应的电压脉动信号进行匹配，并将所匹配到的不同叶片厚度的不同频率的电压信号输入内置滤波器中，滤波器将不同频率的电压信号过滤为特定频率范围内的滤波信号，向电磁推动装置输出不同频率的电磁滤波信号。
起旋器的重量越轻重力传感器所产生的电压信号频率越低，处理器输出到电磁推动装置的电磁滤波信号频率也越低，电磁推动装置产生在伸缩推杆的推进力也越小，使得电磁滤波信号达到滤波最小值时压电传感器保持在流道扩张段出口的位置处；起旋器的重量越重重力传感器所产生的电压信号频率越高，处理器输出到电磁推动装置的电磁滤波信号频率也越高，电磁推动装置产生在伸缩推杆的推进力也越大，使得电磁滤波信号达到滤波最大值时压电传感器停留在流道扩张段进口的位置处。
重力传感器的检测信号通过重力信号传输线传输到流量计处理器中，处理器将当前起旋器的重量与数据库中不同叶片厚度起旋器重量进行比对，并将与其相符的起旋器的仪表系数进行预设使用并将涡核位置信息通过电磁信号传输到电磁推动装置之中。
电磁推动装置通过接收不同的电磁信号对伸缩推杆进行控制。伸缩推杆在测量凹槽轨道中的前进和后退起到了对压电传感器位置进行调节的作用。
伸缩式密封隔板组件起到了压电传感器在运动过程中防止气体泄漏的作用。通过压电传感器反馈的涡核频率和流量计通过重力传感器Ⅰ、重力传感器Ⅱ和重力传感器Ⅲ反馈的起旋器磨损情况所确定的预设仪表系数，流量计处理系统将自动计算出此时该被测气体的流量，并在显示及处理装置上显示，以达到起旋器在不同磨损程度下仍能够准确测定气体流量的目的。
本实用新型的技术效果在于：
本实用新型将不受起旋器磨损程度对被测气体流量测量的影响，实现了一种当起旋器在不同磨损程度下可自动调节预设仪表系数和压电传感器位置完成准确测定的旋进旋涡流量计，保证测量准确性的同时降低了工业生产中事故发生的潜在隐患。
附图说明
图1是自调节式旋进旋涡流量装置结构图；
图2是自调节式旋进旋涡流量装置后视图；
图3是调节装置局部细节图；
图4是重力检测装置局部放大图；
图5是伸缩式密封隔板组件工作原理图。
图中：进口法兰1、壳体2、起旋器3、重力传感器Ⅰ4、重力传感器Ⅱ5、重力传感器Ⅲ6、重力信号传输线7、重力信号输入接口8、显示及处理装置9、调节信号输出接口10、信号输出线11、电磁推动装置12、伸缩推杆13、压电传感器14、测量凹槽轨道15、伸缩式密封隔板组件16、温度传感器17、消旋器18、出口法兰19、总信号输出接口20、重力信号输出接口21、频率信号传输线22、温度信号传输线23、温隔板内置弹簧24。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
如图1所示，本实用新型具体实施包括重力传感器Ⅰ4、重力传感器Ⅱ5、重力传感器Ⅲ6、电磁推动装置12、伸缩推杆13、压电传感器14和伸缩式密封隔板组件16；壳体2内部设有内流道，壳体2前端与进口法兰1相连，壳体2后端与出口法兰19相连，起旋器3和消旋器18分别置于壳体2的内流道的前端和后端；起旋器3下面的壳体2内部中安装有用于测定起旋器3重量的重力传感器Ⅰ4、重力传感器Ⅱ5和重力传感器Ⅲ6，如图4所示，重力传感器Ⅰ4、重力传感器Ⅱ5和重力传感器Ⅲ6沿壳体2内流道轴向间隔布置，重力传感器Ⅰ4、重力传感器Ⅱ5和重力传感器Ⅲ6均通过嵌装在壳体2内部设有的安装凹槽中；壳体2内流道中间的顶部开有测量凹槽轨道15，压电传感器14通过伸缩式密封隔板组件16竖直密封安装在测量凹槽轨道15中，压电传感器14探头端向下穿过测量凹槽轨道15伸入到壳体2内流道中；位于测量凹槽轨道15旁的壳体2外顶面安装有电磁推动装置12，电磁推动装置12的输出端连接伸缩推杆13，电磁推动装置12的输出端平行于内流道轴向，伸缩推杆13的端部顶接到压电传感器14。
如图3所示，壳体2上还安装有温度传感器17，穿过壳体2上设置的安装孔伸入到壳体2的内流道中，温度传感器17经温度信号传输线23连接到显示及处理装置9中，显示及处理装置9上设有调节信号输出接口10，温度信号传输线23连接到调节信号输出接口10。
显示及处理装置9上设有总信号输出接口20，总信号输出接口20连接到外部的控制台，以达到将所有检测数据导入控制台的目的。
如图1和图2所示，壳体2顶部设有显示及处理装置9，重力传感器Ⅰ4、重力传感器Ⅱ5和重力传感器Ⅲ6经重力信号传输线7连接到显示及处理装置9中，壳体2上设有重力信号输出接口21，显示及处理装置9上设有重力信号输入接口8；压电传感器14经频率信号传输线22连接到显示及处理装置9中，通过频率信号传输线22将压电传感器14采集到的频率数据传输到显示及处理装置9中。
通过三个重力传感器采集起旋器3的重量信号，由重量信号获得起旋器3的磨损情况，重力传感器采集的起旋器重量信号经过重力信号输出接口21、重力信号传输线7和重力信号输入接口8传输到显示及处理装置9中。
将当前起旋器3的重量与数据库中不同叶片厚度起旋器重量进行比对，找到数据库中与当前起旋器3重量相同对应的具有一定叶片厚度的起旋器，并将与该起旋器对应的仪表系数进行使用，将该起旋器对应的涡核位置信息以电磁信号形式输出，信号经调节信号输出接口10和信号输出线11传输到电磁推动装置12中，进而控制电磁推动装置12的推力。通过电磁推动装置12工作带动伸缩推杆13推动压电传感器14在测量凹槽轨道15中沿内流道轴向移动，以实现对不同磨损程度的起旋器3所产生旋涡的涡核频率的检测。
电磁推动装置12主要由磁极和线圈构成，不同的输入信号会使得电磁推动装置12产生不同的推动力。伸缩推杆13与电磁推动装置12相连，电磁推动装置12产生的推动力调节着伸缩推杆13的伸缩距离。同时伸缩推杆13又与压电传感器14相贴合，伸缩推杆13的运动将带动压电传感器14一同在测量凹槽轨道15中运动，以达到调节压电传感器14测量的位置，准确测量不同磨损程度起旋器所产生的涡核频率的目的。
伸缩式密封隔板组件16设有多个从内到外依次嵌套的套框件、隔板内置弹簧24和密封垫圈，相邻套框件之间均连接有隔板内置弹簧24，相邻套框件的接触面之间设有密封垫圈，套框件和壳体2的测量凹槽轨道15之间也设有密封垫圈，密封垫圈处设有润滑油，使得相邻套框件之间通过润滑密封。
具体实施中，多个相嵌套的套框件中最外面的一个连接到压电传感器7的外侧壁，多个相嵌套的套框件中最里面的一个连接到通槽的壁面。
通过伸缩式密封隔板组件16内部布置有隔板内置弹簧24使得伸缩式密封隔板组件16各段套框件受力时都有较好的延伸性紧贴壁面进行密封，达到了压电传感器7在测量凹槽轨道15中移动时保证气体均不会从测量凹槽轨道15中泄漏的目的。
壳体2入口端连接气体颗粒浓度检测仪，气体经气体颗粒浓度检测仪检测气体颗粒浓度后进入壳体2。压电传感器7将自身采集的压力脉动频率作为涡核频率，通过重力传感器4、5、6的重量信号获得起旋器3磨损情况，根据起旋器3磨损情况确定气体颗粒浓度检测仪的预设仪表系数，通过涡核频率和预设仪表系数，计算出被测气体的流量并在显示及处理装置9上显示，以达到起旋器在不同磨损程度下仍能够准确测定气体流量的目的。
具体是用以下公式通过涡核频率和预设仪表系数计算获得气体流量：
Q＝f/K
其中，Q表示流量，f表示涡核频率，K表示预设仪表系数。
由此，本实用新型根据不同起旋器叶片磨损情况下的质量对压电传感器的位置和预设仪表系数进行自动修正和调节，以达到精准测定流量的目的。